Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проведено командой из Стэнфордского университета (США) при участии ученых из университета Неаполя им. Фридриха II.
В центре внимания — вулканическая кальдера Кампи Флегрей, расположенная к западу от Неаполя. Этот район уже много лет беспокоит сейсмологов и местных жителей: с 2022 года здесь усиливаются землетрясения, а земля то поднимается, то опускается. Последний раз серьезные волнения фиксировались в 1980-х годах, когда уровень земли поднялся на два метра, и 40 тыс. жителей города Поццуоли были эвакуированы.
До сих пор считалось, что такие процессы связаны с подъемом магмы или ее газов. Но исследование показало иную причину — давление воды и пара, скапливающихся в геотермальном резервуаре под землей. Когда крышка из плотной породы, называемая капрок, запечатывает резервуар, давление нарастает, вызывая деформации и землетрясения.
Авторы работы провели как геофизическое моделирование подземных структур, так и лабораторные эксперименты. В лаборатории они имитировали условия резервуара, используя модифицированную «кофеварку мокка»: в нижнюю часть наливали соленую воду, в верхнюю засыпали вулканический пепел и горные породы. При нагревании образовывались минеральные волокна, заделывающие трещины — так, как это происходит в реальных условиях.
Особое внимание ученые уделили капроку — волокнистому слою, который способен долгое время накапливать напряжение, а потом резко его сбрасывать, создавая эффект «взрывного чайника». Это объясняет как внезапные подземные толчки, так и громовые звуки, которые часто слышат местные жители.
Анализ 24 лет данных по осадкам и подземным водам показал: именно постепенное накопление воды, а не само количество дождей, играет ключевую роль. Ученые считают, что управлять этой системой можно, снижая уровень подземных вод, отводя дождевые потоки и буря скважины для сброса давления.
Мы не можем повлиять на магму, но можем управлять водой, которая является топливом системы
Эта работа может изменить подход к вулканическим зонам по всему миру: от наблюдения к активному управлению рисками. Или, как выразилась Ванорио, перейти от «экстренной медицины» к «профилактике» в геологии.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые пересмотрели свои взгляды на последствия извержения супервулкана Тоба 74 тыс. лет назад.
